[发明专利]实现VRRP负载均衡的方法和路由设备

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术，特别涉及一种实现虚拟路由器冗余协议(VRRP，Virtual Router Redundancy Protocol)负载均衡的方法和路由设备。

背景技术

在实现客户端与外部网络通信时，通常为同一网段内的所有客户端设置同一缺省网关，即配置以同一网关为下一跳的缺省路由，客户端发往其他网段的报文将通过该缺省路由发往下一跳的网关，再由网关进行转发，然而当网关出现故障时，本网段内所有以该网关为缺省路由的客户端将无法与外部网络进行通信。缺省路由虽然为用户的配置操作提供了方便，但是对网关提出了很高的稳定性要求，增加出口网关是提高系统可靠性的常见方法，此时，如何在多个出口之间进行选路就成为需要解决的问题。

逐渐发展起来的VRRP是用于解决多个出口之间如何进行选路的容错协议，其在提高可靠性的同时，简化了客户端的配置。标准的VRRP是将多个具有网关功能的路由设备组成一台虚拟路由器，该虚拟路由器中的多个路由设备按照VRRP的选举机制选举出一个作为主用(master)路由设备负责流量转发，其他作为备用(backup)路由设备负责对master路由设备进行监听，在监听到master路由设备出现故障时，重新选举master路由设备。虽然这种方式提高了系统可靠性，但是，虚拟路由器中的多个路由设备只有主路由设备负责流量转发，显然在路由设备资源和网络带宽上都存在浪费。

为了解决上述资源和带宽浪费的问题，现有技术提供了一种实现VRRP负载均衡的方法，即利用多个路由设备创建多个虚拟路由器，每个虚拟路由器中具有一个master路由设备和至少一个backup路由设备。其中，一个路由设备可能在一个虚拟路由器中做master路由设备，也可能在另一个虚拟路由器中做backup路由设备。可以预先为各客户端按照负载均衡策略配置不同的虚拟路由器的虚IP地址作为缺省网关IP地址，各客户端按照配置的虚拟IP地址发送地址解析协议(ARP)请求，与该客户端对应的虚拟路由器中的master路由设备将自身的MAC地址携带在ARP应答中回复给该客户端，该客户端利用ARP应答中携带的MAC地址创建ARP表项，并利用该ARP表项发送报文，即各客户端的报文通过配置给该客户端的虚拟路由器中的master路由设备进行转发。

如图1所示，假设存在路由设备A、路由设备B和路由设备C，利用该三个路由设备构建三个虚拟路由器，即以路由设备A作为master路由设备、路由设备B和路由设备C作为backup路由设备的虚拟路由器1，以路由设备B作为master路由设备、路由设备A和路由设备C作为backup路由设备的虚拟路由器2，以及以路由设备C作为master路由设备、路由设备A和路由设备B作为backup路由设备的虚拟路由器3。预先配置客户端A、客户端B和客户端C的缺省网关分别为虚拟路由器1、虚拟路由器2和虚拟路由器3，客户端A按照虚拟路由器1的虚IP地址发送ARP请求，虚拟路由器1中的master路由设备即路由设备A将自身的MAC地址回复给客户端A，客户端A利用路由设备A的MAC地址创建ARP表项，客户端A的报文就通过路由设备A进行转发；客户端B和客户端C通过类似的方式分别通过路由设备B和路由设备C转发报文，这样就可以实现报文流量在路由设备A、路由设备B和路由设备C之间的负载均衡。

但是，现有技术中实现VRRP负载均衡的方式需要利用多个路由设备配置不同的虚拟路由器并为各虚拟路由器配置不同的虚IP地址，并且为各客户端配置不同的虚拟路由器作为缺省网关，显然在存在大量客户端的情况下配置十分复杂。并且，由于上述负载均衡方式是基于预先的静态配置的，因此，无法实现动态的负载均衡。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种实现VRRP负载均衡的方法和路由设备，以便于简化配置和实现动态的负载均衡。

一种实现VRRP负载均衡的方法，该虚拟路由器包含多个路由设备，同一网段各客户端的缺省网关IP地址配置为该虚拟路由器的虚IP地址；该方法包括：

虚拟路由器中选举出的主用路由设备为自身分配虚MAC地址，并在接收到其他路由设备发送的虚MAC分配请求报文后，为所述其他路由设备分配不同的虚MAC地址，并通过地址应答报文发送给所述其他路由设备；

所述主用路由设备接收到来自客户端的地址解析请求后，按照负载均衡策略，将分配给所述虚拟路由器中各路由设备的虚MAC地址携带在地址解析应答中回复给所述客户端，以供所述客户端利用接收到的虚MAC地址进行报文的发送；